Mehr Seegras in der Ostsee Dank Künstlicher Intelligenz – Auftakt-Tagung für Forschungsprojekt SEAGUARD am IOW
Wie können Seegraswiesen in der Ostsee mit Hilfe künstlicher Intelligenz
(KI) möglichst effizient und klimaresilient renaturiert werden? Diese
Frage steht im Zentrum des Forschungsprojekts SEAGUARD, das vom Leibniz-
Institut für Ostseeforschung Warnemünde (IOW) koordiniert wird und diesen
Sommer startete. Jetzt kommen erstmals Forschende aller beteiligten
Partnerinstitutionen für zwei Tage am IOW zusammen, um Strategien für die
weitere gemeinsame Arbeit zu entwickeln.
Das Vorhaben bringt
Meeresforschung, Data Science und Umweltmanagement zusammen und wird bis
November 2027 im Rahmen der KI-Leuchtturminitiative des
Bundesumweltministeriums mit knapp 1,8 Mio. Euro gefördert.
Seegras als Schlüssel für Biodiversitäts- und Klimaschutz
Seegraswiesen zählen zu den Multitalenten der Küstenökosysteme: Sie sind
Kinderstube für Fische und Lebensraum und für zahlreiche andere
Meereslebewesen, schützen Küsten vor Erosion, stabilisieren Sedimente und
speichern das Klimagas Kohlendioxid. Doch im letzten Jahrhundert sind die
Seegras-Bestände der Ostsee durch menschlichen Einfluss dramatisch
zurückgegangen – vor allem durch Überdüngung samt ihren Folgeerscheinungen
wie veränderte Lichtverhältnisse im Meer – und durch den Nutzungsdruck in
den Küstenbereichen. Zunehmend spielt auch der Klimawandel eine Rolle und
der damit verbundene Temperaturstress für die Seegraspflanzen im Sommer.
Diese Verluste haben nicht nur Folgen für die Biodiversität, sondern
schwächen auch die Fähigkeit der Ostsee, Kohlenstoff langfristig zu
speichern. Gleichzeitig fehlt bislang eine belastbare Datengrundlage, die
eine erfolgversprechende Wiederansiedlung von Seegras ermöglicht.
Bestehende Modelle liefern häufig nur grobe Annäherungen und
berücksichtigen kaum die Unsicherheiten, die sich aus unterschiedlichen
Klima- und Nährstoffszenarien ergeben.
Mit künstlicher Intelligenz zu neuen Entscheidungsgrundlagen
Genau hier setzt das neue Projekt SEAGUARD (kurz für: Seagrass Growth and
Adaptation Using AI Research and Development) an. Die Forschenden wollen
KI gezielt nutzen, um die ökologischen Prozesse und Wechselwirkungen im
Küstenmeer besser zu verstehen und zukünftige Entwicklungen realistisch
vorherzusagen. Grundlage dafür sind große Mengen an bereits vorhandenen
und neu entstehenden Mess- und Fernerkundungsdaten – etwa zu
Wassertrübung, Temperatur und Nährstoffeinträgen – sowie Modellrechnungen,
die durch zusätzliche KI-gestützte Modelle ergänzt werden. Die KI
analysiert diese hochkomplexen Datensätze, erkennt Muster und kann auf
dieser Basis fundierte Vorhersagen darüber treffen, wo Seegras künftig
erfolgreich wachsen kann. Dabei berücksichtigt sie auch verschiedene
Klimaszenarien und Nährstoffeinträge aus Flüssen, insbesondere Phosphor
und Stickstoff.
Als Ergebnis der Analysen sollen räumlich hochaufgelöste Karten möglicher
Wiederansiedlungsflächen die gezielte Planung von effizienten und
klimaresilienten Seegras-Renaturierungsmaßnahme
zusätzlicher Vorteil: KI ersetzt teilweise rechenintensive numerische
Modelle, wodurch der Energieverbrauch der Simulationen erheblich sinkt. So
trägt das Projekt auch zu einem nachhaltigen Ressourceneinsatz in der
Forschung selbst bei. „Mit SEAGUARD schlagen wir eine Brücke zwischen
modernster KI-Forschung und konkreter Naturschutzpraxis“, sagt Florian
Börgel, Nachwuchsgruppenleiter am IOW und Verbundkoordinator des Projekts.
„Wir wollen zeigen, dass KI nicht nur dabei hilft, ökologische Prozesse
besser zu verstehen, sondern auch ganz praktisch dabei unterstützen kann,
marine Lebensräume gezielt zu schützen und wiederherzustellen.“
Leuchtturmcharakter durch praxisnahe Anwendung
Mit seiner Verknüpfung von KI, Modellierung und Fernerkundung vereint
SEAGUARD wissenschaftliche Exzellenz mit praktischer Umweltanwendung. Die
im Projekt entwickelten Modelle und Werkzeuge – darunter auch eine Web-App
zur Visualisierung potenzieller Seegrasstandorte – sollen offen zugänglich
gemacht werden und auch für andere Küstenregionen nutzbar sein. Das
Interesse an den Ergebnissen ist bereits groß: Die Landesämter für Umwelt
in Schleswig-Holstein und Mecklenburg-Vorpommern haben angekündigt, die
künftig generierten Daten in ihre Umwelt- und Monitoringprogramme
einzubinden. Auf diese Weise leistet SEAGUARD einen wichtigen Beitrag zur
Umsetzung nationaler und europäischer Umweltstrategien.
Kick-off in Warnemünde: Interdisziplinärer Austausch und gemeinsame
Weichenstellung
Das zweitägige Auftakttreffen am 6. und 7. November 2025 am IOW markiert
den ersten intensiven Austausch der insgesamt rund 20 beteiligten
Forschenden, die bereits im Juli dieses Jahres die Arbeit aufgenommen
haben. Projektpartner neben dem IOW sind auch die Christian-Albrechts-
Universität zu Kiel und die deutsche EOMAP GmbH, die auf Satelliten-
gestützte Fernerkundung und darauf gestützte Kartengenerierung
spezialisiert ist. In Vorträgen, Workshops und Diskussionsrunden werden
die methodischen Ansätze der beteiligten Teams vorgestellt und
Arbeitspläne abgestimmt. Zusätzlich zu wissenschaftlich-technischen Fragen
stehen auch die Entwicklung von Strategien zur Datennutzung, zur
Kommunikation mit Behörden sowie zur Integration der Ergebnisse in
Umweltmanagement-Systeme im Mittelpunkt.
SEAGUARD ist eines von acht neuen vom Bundesministerium für Umwelt,
Klimaschutz, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMUKN) geförderten KI-
Leuchtturmprojekten (https://www.z-u-g.org/foerder
fuer-umwelt-klima-natur-und-re
ab, in zahlreichen Einsatzgebieten zum Klima- und Umweltschutz beizutragen
und dabei Projekte zu unterstützen, die ihr digitales Know-how und ihre
Kreativität nutzen, um ökologische Herausforderungen zu bewältigen.
Kontakt IOW-Presse- und Öffentlichkeitsarbeit:
Dr. Kristin Beck | Tel.: 0381 – 5197 135 |
Das IOW ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft, zu der aktuell 96
eigenständige Forschungseinrichtungen gehören. Ihre Ausrichtung reicht von
den Natur-, Ingenieur- und Umweltwissenschaften über die Wirtschafts-,
Raum- und Sozialwissenschaften bis zu den Geisteswissenschaften. Bund und
Länder fördern die Institute gemeinsam. Insgesamt beschäftigen die
Leibniz-Institute etwa 21.400 Personen, davon sind ca. 12.170 Forschende.
Der Gesamtetat der Institute liegt bei 2,3 Mrd. Euro. <www.leibniz-
gemeinschaft.de>
